三維應力下花崗巖剪切變形破裂特征試驗研究.pdf

1、巖石是一種由多種礦物質(zhì)組成的非均質(zhì)體，所以巖石的性質(zhì)比較復雜。在自然界以及工程中，巖石的受力狀態(tài)十分復雜，所以研究巖石的破壞規(guī)律具有一定的困難。巖體失穩(wěn)破壞的主要形式之一是剪切破壞，包括單面剪切和雙面剪切。巖石在不同應力狀態(tài)下的破裂規(guī)律具有很大的差別，所以研究巖石在不同應力狀態(tài)下的破裂特征有重大意義。鑒于以上分析，本文進行了不同應力條件下花崗巖的單面剪切和雙面剪切破壞特性的試驗研究，比較不同應力狀態(tài)下剪應力-位移曲線中各個階段的特點，同

2、時結(jié)合聲發(fā)射技術(shù)，進一步探討巖石破壞過程中各個階段的聲發(fā)射特征,并借助3D激光掃描儀掃描剪切面的表面形貌，以更好的把握巖石破裂規(guī)律。通過研究發(fā)現(xiàn)：
　?。?）花崗巖單面剪切和低法向應力的雙面剪切破裂全過程中，剪應力-位移曲線大致可以分成4個階段：加載調(diào)整段（OA）、彈性變形段(AB)、彈塑性變形段(BD)、峰后變形段（DE）。但是雙面剪切過程中，當法向應力大于50MPa時，例如70MPa時，花崗巖破裂過程的剪應力-位移曲線多出了一

3、段很長的塑性變形強化段，表現(xiàn)出了很強的塑性。
　?。?）花崗巖單面剪切破壞過程中，隨著法向應力的增加，巖樣的峰值抗剪強度、殘余抗剪強度、彈性變形段斜率以及峰值強度與殘余強度之比都逐漸增加，花崗巖的單面剪切摩擦系數(shù)逐漸減小。
　?。?）花崗巖雙面剪切破壞過程中，隨著法向應力的增加，巖樣的峰值抗剪強度和殘余抗剪強度逐漸增加，彈性變形段斜率和峰值強度與殘余強度之比逐漸減小，雙面剪切摩擦系數(shù)先增大再減小。
　?。?）在花崗巖單